Пожаровзрывоопасность газовых смесей, образуемых метиленхлоридом в процессе его фотохлорирования

• Автор: Комраков, Петр Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Литературный обзор. Пожаровзрывоопасность газовых

смесей, образованных хлоруглеводородами.

1.1. Смеси хлоруглеводородов с кислородом и воздухом.

Влияние искусственной генерации активных центров

1.2. Смеси хлоруглеводородов с хлором.

1.3. Явление фототеплового взрыва в газовых системах, содержащих в качестве окислителя хлор.

1.4. Физикохимические свойства исследуемых веществ.

1.5. Задач исследования.

Глава 2. Горение дихлорметана в смеси с воздухом

2.1. Пожаровзрывоопасные свойства дихлорметана

2.2. Исследование концентрационной области распространения пламени при флегматизации хлороформом
2.3. Анализ причин неспособности дихлорметана к диффузионному горению.
Глава 3. Исследование условий фотовоспламснения газовых смесей
дихлорметана и хлора
3.1. Методика экспериментального исследования фототеплового воспламенения.
3.2. Концентрационная область фотовоспламенения.
Критическая интенсивность УФ света.
3.3. Флегматизация горючих смесей при фотовоспламенении.
Влияние состояния стенок реакционного сосуда.
3.4. Зажигание газовых смесей в длинных реакционных сосудах
3.5. Роль конвекции при зажигании горючей смеси
постоянным световым потоком.
3.6 Анализ кинетики химического взаимодействия
дихлорметана с хлором. Обсуждение результатов
экспериментальных исследований.
Глава 4. Пожаровзрывооопасность жидкофазного фотохлорирования
4.1. Технология жидкофазного фотохлорирования
4.2. Анализ пожаровзрывоопасности процесса
Рекомендации по обеспечению пожаровзры вобезопасности
фотохлорирования метиленхлорида
Выводы.
Литература


Для оценки взрывоопасности процессов прямого окисления органических соединений и для принятия соответствующих мер безопасности исследуют смеси этих соединений не только с воздухом, но и с кислородом, измеряют температуру самовоспламенения горючих смесей, устанавливают концентрационные пределы распространения пламени (КПР) и т. Примеры КПР некоторых гапогенуглеиодородов в воздухе и в кислороде приведены в табл. Таблица 1. КПР, % об. ВКПР, %об. НКПР, % об. ВКПР, %об. Было показано, что у многих галогенсодержащих углеводородов концентрационная область распространения пламени расширяется при переходе от стандартной трубы (диаметром 0,5 м и длиной 1,5 м) к сосудам больших размеров [2-4]. Описание установки и методика исследования изложены в [8]. В работе [5] описаны исследования по определению КПР смесей галоген-замещённых углеводородов (дифторхлорметана и тетрафторэтилена) при горении в воздухе. Также авторы предложили методику расчёта для определения КПР для смесей галогснуглсводородов, так как стандартный метод не оправдывает себя при расчёте верхнего концентрационного предела смесей горючих газов и паров с негорючими, в частности, для смесей с галогенсодержащими разбавителями. Сравнение экспериментальных значений КПР и расчётных для смесей, содержащих дифторхлорметан и тетрафторэтилен при горении в воздухе показало неплохое согласие (совпадение) этих значений (относительная средняя квадратическая погрешность расчёта составляет ,0 %). Благодаря этой методике, предложенной авторами в работах [5-7], можно предсказать отсутствие КПР у парогазовых смесей. Аналогичным образом отсутствие КПР можно установить и с помощью потенциала горючести [9]. На КПР может влиять искусственная генерация активных центров под действием нстеплового излучения. Поэтому для фотохимических процессов необходимо исследовать влияние излучения на КПР. Результаты исследования влияния внешнего источника активных центров реакции на нижний концентрационный предел и нормальную скорость распространения пламени по газовой смеси приведены в работах [-]. В данных работах в качестве примера рассмотрено распространение пламени, образованное горением метановоздушной смеси, кинетика химических реакций, которая достаточно хорошо изучена. При этом рассмотрен случай, когда полная энергия, вносимая в пламя внешним источником, существенно ниже теплового эффекта реакции горения, т. Авторы установили, что наблюдается заметный рост нормальной скорости горения с увеличением константы искусственной генерации активных центров, причём это увеличение наиболее существенно для около-предельных пламён (с концентрацией метана 6,0 и 7,0 % об. Наличие искусственной генерации цепей приводит и к смещению НКПР пламени в сторону более низких значений по сравнению со случаем отсутствия внешнего источника активных центров реакции значений. Действительно, величина НКПР для метановоздушной смеси составляет 5 % об. При этом максимальная температура пламени оказывается заметно ниже значения К, характерного для нижспрсдельных смесей органических соединений с воздухом [8]. Следует отметить, что нетспловос воздействие внешнего источника активных центров на концентрационные пределы распространения пламени экспериментально изучено и описано в работах [-], в которой показано, что малые примеси моносилана могут заметно повысить верхний предел для смесей водород-воздух. В работах [-] описано влияние УФ-света на воспламенение газовых смесей галогенуглеводородов и кислорода. Так, в работе [] показано, что для фотохимических процессов окисления необходимо учитывать, что параметры, характеризующие взрывоопасность смесей (КПР, температура самовоспламенения и т. На примере смеси гексафторпропилена с кислородом показано, что УФ-свет оказывает влияние на концентрационные границы воспламенения горючей смеси. Известно, что под действием коротковолнового излучения концентрационная область расширяется []. Эта же смесь и смесь водорода с воздухом может воспламеняться под действием излучения УФ-лазера []. Степень влияния УФ-света от ртутной лампы на температуру самовоспламенения смеси гексафторпропилена и кислорода зависит от состояния стенок реакционного сосуда, т.